Etéreo, pilares oscilantes de algas marrones a lo largo de las costas de California crecen a través de la columna de agua, culminando en un denso dosel superficial de gruesas frondas que proporcionan hogar y refugio a numerosas criaturas marinas. Se especula que estas algas gigantes pueden proteger los ecosistemas costeros al ayudar a aliviar la acidificación causada por la absorción de demasiado carbono atmosférico por los mares.

Un nuevo in situ, El análisis interdisciplinario de las algas gigantes en la Bahía de Monterey frente a la costa de California buscó investigar más a fondo el potencial de mitigación de la acidificación de las algas. "Hablamos de bosques de algas que protegen el medio ambiente costero de la acidificación de los océanos, pero ¿en qué circunstancias es eso cierto y en qué medida? ", dijo la miembro del equipo de estudio, Heidi Hirsh, un doctorado estudiante de la Escuela de la Tierra de Stanford, Energía y Ciencias Ambientales (Stanford Earth). "Es importante investigar este tipo de preguntas antes de intentar implementar esto como una estrategia de mitigación de la acidificación de los océanos".

Los hallazgos del equipo, publicado el 22 de octubre en la revista JGR Oceans , muestra que cerca de la superficie del océano, el pH del agua era un poco más alto, o menos ácido, sugiriendo que el dosel de algas marinas reduce la acidez. Sin embargo, esos efectos no se extendieron al fondo del océano, donde los sensibles corales de agua fría, los erizos y los mariscos habitan y se ha producido la mayor acidificación.

"Una de las principales conclusiones para mí es la limitación de los posibles beneficios de la productividad de las algas marinas, "dijo Hirsh, el autor principal del estudio.

¿Por qué las algas?

Kelp es una especie de fundación ecológica y económicamente importante en California, donde los bosques se alinean ricos en nutrientes, costas de fondo rocoso. Uno de los impactos perjudiciales del aumento de carbono en la atmósfera es su posterior absorción por los océanos del planeta. que causa la acidificación, un desequilibrio químico que puede afectar negativamente la salud general de los ecosistemas marinos, incluidos los animales de los que las personas dependen para alimentarse.

El quelpo ha sido considerado una especie potencialmente mejoradora en parte debido a su rápido crecimiento (hasta 5 pulgadas por día) durante el cual se somete a una gran cantidad de fotosíntesis que produce oxígeno y elimina el dióxido de carbono del agua. En la bahía de Monterey, los efectos de las algas gigantes también se ven influenciados por la surgencia estacional, cuando es profundo, rico en nutrientes, el agua muy ácida del Pacífico es arrastrada hacia la superficie de la bahía.

"Es esta historia muy complicada de desenredar de dónde proviene el beneficio, si es que hay un beneficio, y evaluarlo sitio por sitio, porque las condiciones que observamos en el sur de la Bahía de Monterey pueden no aplicarse a otros bosques de algas, "Dijo Hirsh.

Los investigadores establecieron operaciones en la estación marina Hopkins de Stanford, un laboratorio marino en Pacific Grove, California, y recopiló datos en alta mar de la instalación en un bosque de algas marinas de 300 pies de ancho. El coautor Yuichiro Takeshita del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (MBARI) proporcionó sensores de pH que se distribuyeron por toda el área para comprender los cambios químicos y físicos junto con el muestreo de agua.

"Estamos yendo más allá de simplemente recopilar más datos de química y llegar a lo que se esconde detrás de los patrones en esos datos, "dijo el co-investigador principal Kerry Nickols, un profesor asistente en la Universidad Estatal de California, Northridge. "Si no observamos las propiedades del agua en términos de cómo están cambiando y las diferencias entre la parte superior e inferior de los bosques de algas marinas, realmente no entenderíamos lo que está pasando ".

Con la nueva alta resolución, mediciones verticales de pH, oxígeno disuelto, salinidad y temperatura, los investigadores pudieron distinguir patrones en la química del agua de mar alrededor del bosque de algas. Por la noche, cuando esperaban ver agua más ácida, el agua era en realidad menos ácida en relación con las mediciones diurnas, un resultado que hipotetizan fue causado por el afloramiento de ácidos, agua con poco oxígeno durante el día.

"Fue increíble ver subir el pH durante la noche cuando esperábamos un aumento de la acidez en función de la respiración de las algas marinas". ", Dijo Hirsh." Ese fue un indicador temprano de la importancia del entorno físico para impulsar la señal biogeoquímica local ".

Diseñar una solución basada en la naturaleza

Si bien este proyecto analizó el potencial de las algas marinas para cambiar el medio ambiente local a corto plazo, también abre las puertas para comprender los impactos a largo plazo, como la capacidad de cultivar 'carbono azul, 'el secuestro submarino de dióxido de carbono.

"Una de las razones para hacer esto es permitir el diseño de bosques de algas marinas que podrían considerarse como una opción de carbono azul, "dijo el coautor Stephen Monismith, el profesor Obayashi en la Escuela de Ingeniería. "Entender exactamente cómo funcionan las algas marinas de forma mecánica y cuantitativa es realmente importante".

Aunque el potencial de mitigación de los bosques de algas marinas en el dosel no alcanzó a los organismos sensibles en el fondo del mar, los investigadores sí encontraron un ambiente general menos ácido dentro del bosque de algas en comparación con fuera de él. Los organismos que viven en el dosel o que podrían moverse hacia él tienen más probabilidades de beneficiarse del alivio de la acidificación local de las algas marinas. escriben.

Un modelo para estudio futuro

La investigación también sirve como modelo para futuras investigaciones sobre el océano como un tridimensional, hábitat fluido, según los coautores.

"El conjunto de conocimientos actual es bastante amplio, pero tiende a ser disciplinario; es bastante raro reunir todos estos elementos para estudiar un sistema costero complejo, "dijo el co-PI Rob Dunbar, el W.M. Profesor Keck en Stanford Earth. "En cierto sentido, nuestro proyecto fue una especie de modelo de cómo se podría realizar un estudio sintético que reuniera muchos campos diferentes ".